◎ 本記事は「CMake講座」シリーズの第3回です。
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【第3回】CMakeで複数ディレクトリ構成を作ろう！〜モジュール分割の基本〜

これまでの記事では、単一の CMakeLists.txt で小規模なC++プロジェクトを構築してきました。
実際の開発では、コードを複数のディレクトリに分けて整理することが一般的です。
今回は、CMakeで複数ディレクトリ構成を扱う方法を学びます。

1. ディレクトリを分割する

プロジェクトが大きくなると、ソースコードやライブラリをディレクトリ単位で整理する必要が出てきます。

例として以下のような構成を考えます。

MyProject/
├── CMakeLists.txt
├── app/
│   ├── CMakeLists.txt
│   └── main.cpp
└── lib/
    ├── CMakeLists.txt
    ├── util.cpp
    └── util.hpp

MyProject/
├── CMakeLists.txt
├── app/
│   ├── CMakeLists.txt
│   └── main.cpp
└── lib/
    ├── CMakeLists.txt
    ├── util.cpp
    └── util.hpp

この構成では、アプリケーション部分 (app/) とライブラリ部分 (lib/) を分けています。
それぞれのフォルダに独立した CMakeLists.txt を配置することで、管理しやすくなります。
また、トップレベル(MyProject/)にも CMakeLists.txt を配置することを忘れないようにしましょう。

2. トップレベルのCMakeLists.txt

プロジェクトのルートにある CMakeLists.txt は、全体の構成をまとめる役割を持ちます。

cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(MyProject LANGUAGES CXX)

add_subdirectory(lib)
add_subdirectory(app)

cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(MyProject LANGUAGES CXX)

add_subdirectory(lib)
add_subdirectory(app)

add_subdirectory() は、指定したフォルダ内の CMakeLists.txt を読み込みます。
これにより、モジュールごとにビルド設定を分割できます。

3. lib/CMakeLists.txt（ライブラリ側）

次に、ライブラリ側の設定を記述します。

add_library(MyLib STATIC util.cpp)
target_include_directories(MyLib PUBLIC ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR})

add_library(MyLib STATIC util.cpp)
target_include_directories(MyLib PUBLIC ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR})

ここでは MyLib という静的ライブラリを作成し、ヘッダーファイル (util.hpp) があるディレクトリを公開しています。

${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR} というのは、現在の CMakeLists.txt が配置されている場所を指しています。
この変数は自動的にCMakeによって生成されるため、特に宣言する必要はありません。

4. app/CMakeLists.txt（アプリケーション側）

アプリケーション部分は、ライブラリをリンクして実行ファイルを生成します。

add_executable(MyApp main.cpp)
target_link_libraries(MyApp PRIVATE MyLib)

add_executable(MyApp main.cpp)
target_link_libraries(MyApp PRIVATE MyLib)

このように書くことで、MyApp が MyLib を利用できるようになります。
さらに、MyLib では util.hpp が配置されているヘッダのインクルードディレクトリを公開しているため、
main.cpp に対してさらに target_include_directories() などをする必要がありません。

5. main.cpp と util.cpp の内容例

app/main.cpp:

#include <iostream>
#include "util.hpp"

int main() {
    std::cout << "Sum: " << add(2, 3) << std::endl;
    return 0;
}

#include <iostream>
#include "util.hpp"

int main() {
    std::cout << "Sum: " << add(2, 3) << std::endl;
    return 0;
}

lib/util.cpp:

#include "util.hpp"

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

#include "util.hpp"

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

lib/util.hpp:

#pragma once
int add(int a, int b);

#pragma once
int add(int a, int b);

6. ビルド手順

ルートディレクトリでビルドを行います。

cmake -S ./ -B ./build
cmake --build ./build

cmake -S ./ -B ./build
cmake --build ./build

ビルドが完了すると、build/app/MyApp が生成されます。
実行すると以下のように出力されます。

Sum: 5

Sum: 5

7. 仕組みの整理

add_subdirectory() によって、サブディレクトリ内の CMakeLists.txt が順に処理されます。

この仕組みにより、大規模なプロジェクトでも構成を分かりやすく整理できます。

8. よくあるエラーと対処法

9. まとめ

◎ CMakeのディレクトリ構成を理解すると、チーム開発や長期保守に強いプロジェクト設計が可能になります。

10. 次回予告

次回は「ビルドタイプとコンパイルオプション」を扱います。
Debug / Release ビルドや最適化オプションの指定方法を整理して、
開発と配布の両方で活用できる設定を構築します。

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